化学实验基本方法上用PPT课件.ppt

化学 人类进步的关键 GlennTheodoreSeabory 1912 1999 美国核化学家 1940年他与麦克米伦 E M Mcmillan 等人共同发现了94号元素钚 第二次世界大战期间 他领导的芝加哥大学冶金实验室 创立了生产原子弹材料钚的化学流程 这是核武器研制成功的一个关键步骤 1944年 他提出了锕系元素概念与它们的电子结构 使近代元素周期表趋于完整 为后来逐一合成人工超铀元素指明了方向 他和麦克米伦因发现并研究超铀元素而获得1951年诺贝尔化学奖 西博格 1 化学研究对象 物质 化学是一门研究物质的性质 组成 结构 变化 以及物质间相互作用关系的自然科学 2 化学发展时期 3 古代化学成就 冶金 商代后期司母戊鼎司母戊鼎通高133厘米 横长110厘米 宽78厘米 重875公斤 根据目前发展的商代熔铜坩锅 一次约能熔铜12 7公斤 铸造司母戊这样的大鼎 就需要七十多个坩锅 如果一个坩锅配备三至四人 就需要二 三百人同时操作 4 古代化学成就 春秋 越王勾践青铜剑 剑全长为55 6厘米 其中剑身长45 6厘米 剑格宽5厘米 剑身满饰黑色菱形几何暗花纹 剑格正面和反面还分别用蓝色琉璃和绿松石镶嵌成美丽的纹饰 剑柄以丝绳缠缚 剑首向外形翻卷作圆箍 内铸有极其精细的11道同心圆圈 5 古代化学成就 陶瓷 中国青瓷 6 古代化学成就 高16 5厘米 口径39 5厘米 陕西省西安半坡遗址出土 现藏于中国历史博物馆 陕西半坡出土的人面鱼纹彩陶盆 陶瓷 7 古代化学成就 酿酒 造纸 火药 8 造纸 造纸鼻祖 蔡伦 西汉灞桥纸 现代纸的雏形 9 古代化学成就 东汉 酿酒 画像砖拓片 1979年四川新都新龙乡出土 四川省博物馆藏 砖面右部有一屋顶 屋后壁挂两壶 可能是盛装酒曲的容器 砖面左部有荷酒贩者二人 一人肩挑两桶酒 一人推载有方形容器的独轮车 酿酒 10 古代化学成就 生活用品 唐代蜡染屏风 11 中国古代的炼丹设备 12 西方18世纪中叶的化学实验室 13 近代化学成就 1965年 人工合成结晶牛胰岛素20世界80年代 核糖核酸叶绿素血红素维生素B12 14 近代化学成就 直径6mm的尼龙绳能吊起质量为2t的汽车 用隔水透气的高分子薄膜做的鸟笼 15 近代化学成就 纳米铜 16 现代化学成就 X射线衍射仪 用于测定晶体结构 17 现代化学成就 用原子写成的IBM 18 我国在尖端科技上的几个与化学有关的成就 19 化学在人类生存和生活质量方面的作用 化学是与信息 生命 材料 环境 能源 地球 空间和核科学等八大朝阳学科都有紧密的联系 交叉和渗透的中心学科 1 利用化学生产化肥和农药 以增加粮食产量 2 利用化学合成药物以抑制细菌和病毒 保障人体健康 3 利用化学开发新能源和新材料以改善人类生存条件 4 利用化学综合应用自然资源和保护环境 以使人类生活更加美好 20 化学与材料 石器时代 用于碾磨谷物的石盘 原始人打制的石器 21 化学与材料 青铜器时代 温文尔雅的四羊方尊 青铜乐器 22 化学与材料 铁器时代 战国铁犁头 战国铁锄 23 美国B 2隐形轰炸机表面为具有良好吸波性能的碳纤维复合材料 24 由光导纤维构成的光缆 25 先进橡胶轮胎使汽车成为交通主宰 一级方程式赛车上使用的特殊轮胎 26 氮化硅结构陶瓷被用作航天飞机的防热瓦 27 硼纤维金属基复合材料制成的火箭履轴的管道输送部件 28 可调节的太阳镜 耐高温纤维制成的消防人员的服装 29 人工合成的金刚石 高分子分离膜已被用来制造高效家庭净水器 30 化学与能源 化石燃料核能太阳能氢能源 6CO2 6H2OC6H12O6 6O2 光能叶绿素 CH4 2O2CO2 2H2O 燃烧 光能 31 化学与环境 32 化学与生命 人工肾脏 生物陶瓷人造关节 33 丰富多彩的现代生活离不开化学 34 化学是人类文明 进步的关键 牙膏 氢能轿车 液晶 记忆合金 普钙 味精 35 学习高中化学的方法 1 重视课堂 课本学习 重视课后练习 重视化学实验 2 重视科学思维方法的训练 理解与记忆相结合 3 重视化学与社会 生产 生活实际的联系 4 要善于发现问题 提出问题 5 要多读课外书籍 多读书 勤读书 读好书 36 本节主要内容 一 化学实验安全知识 二 常用仪器的使用方法 37 一 化学实验安全 实验安全常识 遵守实验室规则是实验安全的前提 了解安全措施和实验意外事故处理是实验安全的保证 掌握正确的操作方法是实验安全的根本 38 安全措施和实验意外事故的处理 1 防止火灾 对易燃物 必须妥善保管 放在专柜中 远离电源和火源 易燃品 强氧化剂 活泼金属等强还原剂要妥善保管 使用易挥发可燃物如乙醇 汽油等应防止蒸汽逸散 添加易燃品一定要远离火源 进行加热或燃烧实验要严格操作规程和仪器选用 如蒸馏时要用冷凝器等 易燃物质用后若有剩余 绝不能随意丢弃 灭火 如果不慎在实验室发生火灾 应立即采取以下措施 防止火势扩展 扑灭火源 使用灭火器 39 2 防止有害气体污染空气 使用有毒气体 制备有毒气体的实验 应在密闭系统或通风橱中进行 并外加尾气吸收装置 酸性有毒气体 Cl2 HCl H2S SO2 NO2 等 用强碱液吸收 通常用浓NaOH溶液 CO点燃或袋装 NO先与足量空气混合再通入碱溶液中 H2和其他可燃性气体 如气态烃虽无毒性 但弥漫在空气中有着火或爆炸的危险 应当点燃除掉 NH3用浓硫酸吸收 3 防止暴沸 加热液体有机物时 由于他们的沸点一般比较低 一旦温度过高 液体局部过热 会形成暴沸现象 反应溶液甚至冲出橡皮塞溅伤实验者 所以 在反应器中要放一些碎瓷片或沸石 防止暴沸 40 4 防止爆炸 各种可燃气体与空气混合都有一定的爆炸极限 点燃气体前 一定要检验气体的纯度 特别是氢气 在点燃前或加热与氢气反应的物质前 都必须验纯 5 防止倒吸引起爆裂 加热制备气体并将气体通入溶液中的实验 要防止因反应容器内压强锐减而造成液体倒吸入热得反应器内 玻璃的膨胀系数比较小 冷热不均会造成玻璃容器爆裂 甚至溅伤实验人员 因此 要注意以下几点 加热尽可能均匀 在反应器后加一个安全瓶 采用防倒吸法吸收易溶于水的气体 实验结束前先从溶液中撤出导管再停止加热 41 6 严格按照实验规程进行操作 药品用量尽可能少 用量过大 反应可能会十分激烈会引起燃烧甚至爆炸 烧瓶内反应液的体积一般不宜超过瓶容积的一半 以防冲出瓶外 加热应控制在规定的温度范围内 易燃试剂在实验时要远离热源 取用试剂后及时塞好瓶塞 稀释浓硫酸或进行有硫酸参与的实验药品混合时一定要将浓硫酸缓缓注入水中或其他液体药品中并不断搅拌以散发热量 而不能顺序相反 闻气体的气味时要用手轻轻煽动 让极少量气体飘进鼻孔等 42 7 意外事故的处理方法 眼睛的化学灼伤 应用大量流水冲洗 边洗边眨眼睛 如为碱灼伤 再用20 的硼酸溶液淋洗 若为酸灼伤 则用3 的NaHCO3溶液淋洗 浓酸和浓碱等强腐蚀药品 如果酸 或碱 流到桌子上 立即用NaHCO3溶液 或稀醋酸 中和 然后用水冲洗 再用抹布檫干 如果只有少量酸或碱液滴到实验桌上 立即用湿抹布擦净 再用水冲洗抹布 酸 碱沾到皮肤上和衣服上处理的方法 浓酸 浓碱都是属于强腐蚀药品 使用时必须特别小心 防止沾到皮肤上或溅到衣服上 如果不慎将酸溅到皮肤上 应立即用较多的水冲洗 如果是浓硫酸 必须迅速用布拭去 然后再用水冲洗 再用3 5 的碳酸氢钠溶液来冲洗 如果不慎将碱液溅到皮肤上 立即用较多的水冲洗 再涂上硼酸溶液 43 8 妥善处理实验后的废液和废渣废液处理 化学实验的废液大多数是有害或有毒的 不能直接排到下水管道中 可先用废液缸收集储存 以后再集中处理 注意 一些能相互反应产生有毒物质的废液不能随意混合 固体废渣 往往有一些重金属盐 对水体和土壤会造成污染 要处理 一般变成难溶的氧化物或氢氧化物 后集中掩埋 有毒物质 用剩后不可随意乱扔 44 药品取用的安全使用药品做到 三不 不用手接触药品不把鼻孔凑到容器口去闻药品气味不尝试药品味道 掌握正确的操作方法 45 取用药品 少量 节约 安全固体粉末 用药匙或纸槽 一斜二送三直立 块状 密度大 用镊子夹取 一横二放三慢竖 46 固体药品的取用 固体粉末的取用 块状固体的取用 47 固体药品的取用 1 固体的取用要注意什么 1 取用固体药品一般用药匙 块状的用镊子 用后及时擦干净药匙或镊子 2 装固体粉末时 先倾斜试管 把盛有药品的药匙或纸槽小心地送入试管的底部 然后使试管直立起来 让药品全部落到底部 3 块状药品或金属颗粒放入玻璃容器时 先把容器横放 把药品放到容器口 再把容器慢慢竖立起来 使药品缓缓地滑到容器的底部 以免打破容器 2 固体药品取用的几个原则 1 三不 不能用手直接取用或接触药品 不要把鼻孔凑到容器口去闻药品 特别是气体 的气味 不得尝药品的味道 2 节约 应严格按照实验规定的用量取用药品 最少量 液体1 2ml 固体只需盖满试管底部 3 剩余 实验剩余的药品不能放回原瓶 也不要随意丢弃 更不要拿出实验室 要放入指定容器 48 液体的倾倒 液体的量取 49 液体通常盛在细口瓶里 先拿下瓶塞 倒放在桌上 1 倾倒 标签向手心 瓶口要紧挨着试管口 使液体缓缓地倒入试管 倒完液体 刮净瓶口余液后 立即盖紧瓶盖 把瓶子放回原处 2 量筒量取一定量的液体 量筒必须放平 视线要跟量筒内液体的凹液面的最低处保持水平 读数 3 滴管取液体 用手指捏紧橡胶头 赶出空气 然后把滴管伸入试剂瓶中 放开手指 试剂即被吸入 取出滴管 把它悬空放在试管上方 用拇指和食指捏挤橡胶头 试剂便滴入试管 4 使用滴管时要注意 取液后的滴管 应保持橡胶头在上 不要平放或倒置 防止试液倒流 腐蚀橡胶头 不要把滴管放在实验台 以免玷污滴管 用过的滴管要立即用清水洗干净 液体的取用要注意什么 50 例 指出下列操作的错误 51 用剩药品做到 三不 不放回原瓶不随意丢弃不拿出实验室 放到废物缸里 52 2019 12 27 53 加热操作 酒精灯的使用 三不 不能给燃着的酒精灯加酒精 不能用酒精灯引燃另一只酒精灯 熄灭酒精灯时 必须用灯帽盖灭 不能用嘴吹灭 注意 酒精灯中酒精量不能低于容积的1 4 也不能多于2 3 为什么 54 液体物质 液体不超过试管容积的1 3 试管夹夹在距试管口1 3处 不对着自己和他人 烧的很热的玻璃容器 不要立即用冷水冲洗 也不要直接放在实验台上 55 常用仪器的使用方法和基本操作1 仪器的使用可直接加热的仪器 试管 蒸发皿 坩埚 燃烧匙需垫石棉网加热的仪器 烧杯 烧瓶 锥形瓶不能加热的仪器 量筒 集气瓶 漏斗 温度计 滴瓶 表面皿 广口瓶 细口瓶等 56 2 气体的收集方法 57 3 检验装置气密性的方法 58 59 先关闭活塞 向长径漏斗中注水 当漏斗下端被水封闭后再注水 水面不下降 表明装置气密性好 如果水面下降 表明装置气密性差 注水 增压法 60 托盘天平的使用 调零防腐 先调节天平 潮湿或腐蚀的药品必须放在玻璃器皿中称量 其他药品用大小一样质地相同的纸 左物右码 左盘放称量物 右盘放砝码 先大后小 取用砝码先取质量大的 再取小的 归零放盒 称量完毕 应把游码移回零处 砝码放回砝码盒 61 例 对危险化学品要在包装标签上印上警示性标志 下列的化学药品名称与警示标志名称对应正确的 A 酒精 剧毒品B 浓硫酸 腐蚀品C 汽油 易燃品D 烧碱 剧毒品 BC 62 常用危险化学品的标志 63 64 1 下实验操作 正确的是 A 取用固体大颗粒药品一般用手拿B 往试管里装粉末状药品时 试管应先横放再直立C 向酒精灯内添加酒精时 不得超过酒精灯容积的三分之一D 试管 烧杯 量筒 集气瓶都不能用于在酒精灯火焰直接加热 2 下列有关化学实验操作中 先 与 后 的说法不正确的是 A 高锰酸钾加热制备氧气 用排水法收集满氧气后 先移出导管 后撤酒精灯B 给试管加热时 先给试管来回均匀加热 后固定药品位置局部加热C 大量碱液流到桌子上 先用醋酸溶液中和 后用抹布抹去D 在测定溶液的pH时 先用蒸馏水湿润 后用玻璃棒醮取溶液点在试纸中部 再与标准比色卡比较 B 练习 D 65 与你一起交流 利用沙和金不同的比重进行分离 你知道沙里淘金吗 你还知道如何把砂子和铁粉分离吗 那么如何把食盐中混有的碳酸钠除去 66 二 混合物的分离和提纯 分析思考 分离和提纯有什么不同 分离出的杂质都是有害和无用的吗 请举例说明 分离是通过适当的方法 把混合物中的几种物质分开 分别得到原状态的纯净物 分离的对象中不分主体物质和杂质 如石油分离 提纯是通过适当的方法把混合物中的少量杂质除去 以得到纯净物质 提纯的对象中分主体物质和杂质 化学上所指的杂质不一定是有害和无价值的 如水中含有的矿物质和微量元素是对人体有益的 可见 要视杂质性质及含量来评价是否有害或有利用价值 化学中的除杂质 主要是因为杂质的存在会影响某物质的利用价值 如在化学反应中杂质的存在可能会引起一些副反应 或在化工生产中反应中杂质的存在可能会引起催化剂中毒等 67 1 提纯的原则 不增 不减 易分 不增加新的物质 不减少被提纯的物质如 不能减少NaCl成分 杂质转换为沉淀 气体等易分离除去 68 2 物质分离和提纯的一般方法 物理法 化学法 如过滤 蒸发结晶 蒸馏或分馏 萃取 分液 升华等 如沉淀法 吸收法 转化法 离子交换法 69 请设计粗盐提纯的方法 粗盐成分 a l a l g l 硫酸盐 不溶性杂质 实验方案 在教师引导下由学生逐步设计实验 各步目的 溶解 过滤 蒸发 结晶 将不溶性杂质除去 重新得到 a l晶体 实验1 1 阅读教材P5最后一段 请填写书本 的表格并回答 注意文字表达 70 请动手填写书本 的表格 注意文字表达 溶解 称取约4g粗盐加到约12ml水的烧杯中 边加边用玻璃棒搅拌 直到粗盐不再溶解为止 固体逐渐溶解而减少 食盐水略显浑浊 过滤 将烧杯中的液体沿玻璃棒倒入过滤器中 过滤器中的液面不能超过滤纸的边缘 不溶物留在滤纸上 液体渗过滤纸 沿漏斗颈流入另一个烧杯中 蒸发 将滤液倒入蒸发皿中 然后用酒精灯加热 同时用玻璃棒不断搅拌 待出现较多固体时停止加热 水分蒸发 逐渐析出固体 71 从液体中分离出不溶的固体物质 获得溶液中的溶质 分离溶剂和溶质 一贴 二低 三靠 玻璃棒要不停的搅拌 防止局部沸腾 先小火后大火 出现较多固体时停止加热 一 实验基本操作 溶解 过滤和蒸发 72 1 固体溶解 先将固体研细 溶解时要搅拌 搅拌时玻璃棒不能碰击容器壁 以防容器破损 仪器 烧杯 玻璃棒 注意 玻璃棒的用法和用途 浓硫酸的稀释等 73 2 过滤 一贴 滤纸紧贴漏斗的内壁 中间不留有气泡 操作时要用手压住 用水润湿 二低 滤纸的边缘低于漏斗口 漏斗里的液体低于滤纸的边缘 三靠 倾倒液体的烧杯尖口要紧靠玻璃棒 玻璃棒的末端轻靠在三层滤纸的一边 漏斗下端的管口靠烧杯内壁 若 滤液浑浊应再过滤一次 仪器 漏斗 烧杯 玻棒 滤纸 带铁圈的铁架台等 74 3 蒸发 1 蒸发皿的液体不超过容积的2 3 2 加热时 用玻璃棒不断搅拌 3 出现较多固体时停止加热利用余热加热 4 取下未冷却的蒸发皿时 要放在石棉网 仪器 蒸发皿 酒精灯 玻璃棒 带铁圈的铁架台 75 粗盐的提纯过程 注意观察 粗盐 溶解 悬浊液 泥沙 NaCl MgCl2 CaCl2 硫酸盐 过滤 不溶性杂质 NaCl MgCl2 CaCl2 硫酸盐的溶液 蒸发 NaCl MgCl2 CaCl2 硫酸盐的晶体 纯净的 a l 如何检验得到实验中含有硫酸盐 76 二 物质的检验 1 原理 根据物理性质 如颜色 状态 气味 密度等 或化学性质 生成气体 沉淀等的特殊现象 2 注意 1 选择合理的试剂 操作简单 反应灵敏 现象明显的试剂 2 不能在待测物质中直接加入试剂 固体一般先配成溶液 3 操作时应注意某些共有现象的干扰 即其他离子的干扰 77 Cl 的检验方法 先加入稀HNO3酸化 再加入AgNO3溶液 如果出现不溶于稀硝酸的白色沉淀 则存在氯离子 表述时应说明 取样 选用什么试剂 出现什么现象 得出什么结论 3 几种常见离子的检验 78 实验1 2 SO42 的检验方法P6 先加入稀HNO3或稀HCl酸化 再加入可溶性钡盐溶液 如果出现不溶于稀酸的白色沉淀 则存在硫酸根离子 注意排除CO32 等离子的干扰 练习 写出有关反应方程式 79 如何除去 a l中的可溶性杂质 请参考书本 7的资料卡片填写该页的表格 要除去可溶杂质离子是 选择要加入的除杂试剂 为了能完全除去杂质离子 加入的除杂试剂必须过量 引入了新的离子 CO32 OH Ba2 如何除去新引入的杂质 请思考书本 第二个问题 原则 80 加入试剂顺序 1 BaCl2 NaOH Na2CO3 HCl2 BaCl2 Na2CO3 NaOH HCl3 NaOH BaCl2 Na2CO3 HCl4 NaOH Na2CO3 BaCl2 HCl 讨论 加入除杂试剂的顺序 只要Na2CO3加在BaCl 之后便合理 最后加入的盐酸只能适量 81 1 分离下列混合物 按溶解 过滤 蒸发顺序进行的是 A 氧化铜 木炭B 碳酸钙 氯化钠C 硝酸钾 氯化钠D 乙醇 水 B 2 实验室里用氯酸钾和二氧化锰制取氧气 请问如何把反应后剩下的物质分离开 先溶解 然后过滤 最后蒸发 82 3 提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液 可以使用的方法 加入过量碳酸钠溶液 过滤 再加适量硝酸 加入过量硫酸钾溶液 过滤 再加适量硝酸 加入过量硫酸钠溶液 过滤 再加适量硝酸 加入过量碳酸钾溶液 过滤 再加适量硝酸 83 一 物质的分离与提纯 分离 是通过适当的方法 把混合物中的几种物质分开 分别得到纯净的物质 提纯 是通过适当的方法把混合物中的杂质除去 以得到纯净物质二 化学实验基本操作 1 溶解 2 过滤 3 蒸发 4 结晶 课堂小结 84 85 练习 检验 a 中是否含有 a 应排除 干扰 先酸化 l和 a l 或 和 a l 检验 a 3中是否含有 排除 的干扰 先酸化 但要避免引入 a l 和 l 检验一未知溶液中是否含有 考虑 g 的干扰最佳方法 先加 l酸化 无沉淀再加 a l 86 利用各组分沸点不同 将液态混合物分离和提纯的方法 蒸馏 投放沸石或瓷片 温度计水银球处于支管口处 水 下入上出 酒精和水的混合物能否用蒸馏分离 先蒸馏出来的是什么 溶液体积不超过烧瓶